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地震边坡破坏机制及其破裂面的分析探讨 被引量:246
1
作者 郑颖人 叶海林 黄润秋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1714-1723,共10页
地震作用下边坡破坏机制是边坡动力稳定性分析的前提,目前主要采用拟静力与动力有限元时程分析的方法进行分析,认为地震边坡破坏机制为剪切破坏,并以极限平衡法计算得到的剪切滑移面作为地震动力作用下的破裂面,而不考虑地震荷载作用下... 地震作用下边坡破坏机制是边坡动力稳定性分析的前提,目前主要采用拟静力与动力有限元时程分析的方法进行分析,认为地震边坡破坏机制为剪切破坏,并以极限平衡法计算得到的剪切滑移面作为地震动力作用下的破裂面,而不考虑地震荷载作用下的拉破坏,从而使地震边坡稳定性分析失真。汶川地震边坡调研发现,滑坡上部多数发生拉破坏,甚至有些岩土体被抛出,这是一个很好的启示,为此,采用FLAC动力强度折减法,结合具有拉和剪切破坏分析功能的FLAC3D软件对地震边坡破坏机制进行数值分析。计算表明,地震边坡的破坏由边坡潜在破裂区上部拉破坏与下部剪切破坏共同组成,而不是剪切滑移破坏,通过多种途径给出地震边坡破裂面位置的确定方法,为边坡动力稳定性分析提供更加准确的基础。 展开更多
关键词 边坡工程 地震 破坏机制 破裂面 动力有限差分法
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岩石试样破坏过程的能量分析 被引量:150
2
作者 尤明庆 华安增 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期778-781,共4页
岩石材料的破坏与能量的变化密切相关。利用伺服试验机对粉砂岩试样进行常规三轴加载,测量轴向和环向的应力、变形全程曲线,计算岩样屈服破坏过程中的能量变化。在轴向压缩破坏过程中,岩样必须持续吸收能量,主要用于克服内部剪切摩擦。... 岩石材料的破坏与能量的变化密切相关。利用伺服试验机对粉砂岩试样进行常规三轴加载,测量轴向和环向的应力、变形全程曲线,计算岩样屈服破坏过程中的能量变化。在轴向压缩破坏过程中,岩样必须持续吸收能量,主要用于克服内部剪切摩擦。三轴加载后保持轴向变形恒定降低围压,岩样同样会发生破坏;在此过程中,试验机不对岩样做功,而岩样环向膨胀对液压油做功持续释放能量。但岩样通过两种应力路径达到剪切破裂时,实际吸收的能量与围压成相同的线性关系。 展开更多
关键词 岩石试样 破坏过程 能量分析 应力路径 全程曲线 环向变形
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混凝土破坏理论研究进展 被引量:46
3
作者 郭少华 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1993年第4期520-529,共10页
本文综述了混凝土的材料性质、破坏特点及机理,回顾了断裂力学与损伤力学在混凝土材料破坏研究中的应用,对当前混凝土破坏研究的主要问题和今后方向进行了讨论与展望。
关键词 混凝土 界面裂纹 本构关系 断裂
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单轴压缩岩石损伤扩展细观机理CT实时试验 被引量:46
4
作者 任建喜 葛修润 杨更社 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期130-133,共4页
利用最新研制的CT机专用加载设备,完成了单轴压缩荷载作用下岩石细观损伤扩展特性CT实时试验。得到了清晰的岩石破坏全过程中微孔洞被压密,微裂纹萌生、发展、贯通破坏和卸荷等不同发展阶段的CT图像。基于岩石损伤扩展的细观机理,将... 利用最新研制的CT机专用加载设备,完成了单轴压缩荷载作用下岩石细观损伤扩展特性CT实时试验。得到了清晰的岩石破坏全过程中微孔洞被压密,微裂纹萌生、发展、贯通破坏和卸荷等不同发展阶段的CT图像。基于岩石损伤扩展的细观机理,将岩石应力-应变全过程曲线分为5段,为岩石损伤本构模型的建立提供了重要基础。结果表明,利用这套设备进行岩石细观损伤力学特性的研究是可行的。 展开更多
关键词 岩石 损伤扩展 细观机理 CT实时试验 单轴压缩荷载作用
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结构破坏的尺度律 被引量:51
5
作者 王文标 黄晨光 +2 位作者 赵红平 张榕京 段祝平 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期383-433,共51页
文中综述了结构破坏的尺度律和尺寸效应的研究进展,尤其将重点放在准脆性材料的分析上,因为它们的尺寸效应是重要和复杂的.在回顾了尺寸效应研究的悠远发展史以后。着重讨论了三种主要类型的尺寸效应,即由于强度随机性引起的统计尺... 文中综述了结构破坏的尺度律和尺寸效应的研究进展,尤其将重点放在准脆性材料的分析上,因为它们的尺寸效应是重要和复杂的.在回顾了尺寸效应研究的悠远发展史以后。着重讨论了三种主要类型的尺寸效应,即由于强度随机性引起的统计尺寸效应、能量释放的尺寸效应和由于微裂纹或断裂的分形特性可能引起的尺寸效应.得出了这些理论应用的明确结论.之后讨论了如何运用已知的尺寸效应律来测量材料的断裂特性,并采用内聚裂纹模型(cohesivecrackmodel)、非局域化有限元模型和离散元模型等对尺寸效应进行模化.文中还进而分析了尺寸效应在压缩失效和车相关材料行为下的有关问题,并讨论了在断裂扩展区描述含微裂纹材料所需的损伤本构关系.最后也讨论了尺寸效应对准脆性材料的多种应用,这些材料包括,如混凝土、海冰、纤维复合材料、岩石和陶瓷等.本文包含了参考文献377篇. 展开更多
关键词 尺度律 结构破坏 准脆性 断裂 损伤 分形
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基于格构模型的岩石类材料破坏过程的数值模拟 被引量:28
6
作者 杨强 张浩 周维垣 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期46-50,共5页
本文采用二维格构模型在细观尺度上模拟岩石类材料的破坏过程 .格构模型将连续介质离散为由弹性杆或梁单元组成的二维格构网格 ,单元采用简单的本构关系和破坏准则 ,单元之间的参数可互有差异 ,以引入材料的非均质性 .在外载作用下对整... 本文采用二维格构模型在细观尺度上模拟岩石类材料的破坏过程 .格构模型将连续介质离散为由弹性杆或梁单元组成的二维格构网格 ,单元采用简单的本构关系和破坏准则 ,单元之间的参数可互有差异 ,以引入材料的非均质性 .在外载作用下对整体网格进行线弹性分析 ,计算出格构中各单元的局部应力 ,超过断裂阈值的单元将破坏 ,材料的破坏过程通过单元的依次破坏来模拟 .本文使用格构模型分析了单轴拉伸破坏和单边切口梁的剪切破坏 .数值模拟结果表明 ,格构模型可作为岩石、混凝土类材料破坏分析的一种有效方法 . 展开更多
关键词 格构模型 脆性材料 非均质 破坏 开裂 数值模拟
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脆性岩石损伤断裂机理分析与试验研究 被引量:30
7
作者 朱珍德 徐卫亚 张爱军 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1411-1416,共6页
为了探讨渗透水压力对脆性岩石损伤劣化的影响,及脆性岩石变形过程中渗透特性的变化规律,分别取三峡船闸高边坡花岗岩和山西万家寨水电站灰岩进行不同应力状态的全应力-应变过程渗透性对比试验,然后将其岩石破坏断裂断口进行微观扫描电... 为了探讨渗透水压力对脆性岩石损伤劣化的影响,及脆性岩石变形过程中渗透特性的变化规律,分别取三峡船闸高边坡花岗岩和山西万家寨水电站灰岩进行不同应力状态的全应力-应变过程渗透性对比试验,然后将其岩石破坏断裂断口进行微观扫描电镜试验。试验结果反映出脆性岩石破坏前后渗透特性具有明显差异,从而也表明渗透水压力对岩石裂隙张开度与扩展变形起到一定程度的加剧作用。通过不同层次的试验研究与理论分析,给出了渗透水压作用下岩石破裂产生的微观破坏力学机制,为进一步分析暴雨入渗状态下水压急剧上升与聚降对裂隙岩体高边坡失稳的机理提供了可靠的试验依据。 展开更多
关键词 断裂力学 试验 破坏机制 损伤 脆性岩石 渗透水压
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基于破坏准则的岩石压剪断裂判据研究 被引量:36
8
作者 周家文 徐卫亚 石崇 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1194-1201,共8页
在分析压剪复合型裂纹尖端应力场的基础上,利用最小J2准则得到压剪裂纹的起裂角。把岩石压剪断裂问题与岩石的破坏准则联系在一起,利用岩土材料中广泛应用的Mohr-Coulumb准则和Drucker-Prager准则分别建立两个岩石压剪断裂判据。计算结... 在分析压剪复合型裂纹尖端应力场的基础上,利用最小J2准则得到压剪裂纹的起裂角。把岩石压剪断裂问题与岩石的破坏准则联系在一起,利用岩土材料中广泛应用的Mohr-Coulumb准则和Drucker-Prager准则分别建立两个岩石压剪断裂判据。计算结果表明,基于强度准则建立的岩石压剪断裂判据比较合理;纯II型裂纹的断裂韧度与纯I型裂纹的断裂韧度的比值与泊松比和内摩擦角的取值有关系(纯II型裂纹的起裂角是某个定值时),而与其他岩石力学参数没有关系。 展开更多
关键词 岩石力学 压剪裂纹 起裂角 破坏准则 断裂判据 断裂韧度
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降雨条件下边坡破坏机理离心模型研究 被引量:33
9
作者 姚裕春 姚令侃 袁碧玉 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期64-68,共5页
降雨是诱发边坡灾害的一个重要因素。雨水的入渗导致边坡土体含水量增加,土体强度下降,容重增大,引起边坡失稳。含水量对土体强度参数的影响试验表明,含水量对土体粘聚力影响较大,而对土体内摩擦角的影响较小。不同含水量土质边坡破坏... 降雨是诱发边坡灾害的一个重要因素。雨水的入渗导致边坡土体含水量增加,土体强度下降,容重增大,引起边坡失稳。含水量对土体强度参数的影响试验表明,含水量对土体粘聚力影响较大,而对土体内摩擦角的影响较小。不同含水量土质边坡破坏机理离心模型试验表明,土质边坡破坏存在两种形式,整体滑坍破坏和拉裂破坏。松散类边坡在含水量小时形成坍落拱破坏,并最后形成拱形稳定。在含水量大时形成浅层滑坍破坏。引入损伤力学理论对不同含水量土体的损伤影响分析说明,随含水量增大,土体损伤程度加强,并存在损伤变量突变点。 展开更多
关键词 土质边坡 破坏机理 离心模型试验 损伤力学 试验分析
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岩石统计损伤本构模型及其参数反演 被引量:32
10
作者 刘齐建 杨林德 曹文贵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期616-621,共6页
结合连续强度理论和统计理论,从岩石内部缺陷分布的随机性出发,建立了岩石统计损伤本构模型。分析结果表明,将岩石破坏准则作为微元强度分布变量建立统计损伤本构模型时,破坏准则的选择对建立的模型曲线和损伤岩石等效弹性模量的影响较... 结合连续强度理论和统计理论,从岩石内部缺陷分布的随机性出发,建立了岩石统计损伤本构模型。分析结果表明,将岩石破坏准则作为微元强度分布变量建立统计损伤本构模型时,破坏准则的选择对建立的模型曲线和损伤岩石等效弹性模量的影响较大,因此应选取合适的岩石破坏准则。运用岩土工程反演分析方法,求解了本构模型中的统计分布参数,使所得的统计损伤本构模型能够考虑应力状态对模型曲线的影响。与前人理论曲线和试验结果的比较表明,所建立模型合理且具有工程实用价值。 展开更多
关键词 岩石力学 岩石 统计 损伤 本构模型 反演
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典型冷作模具钢性能与失效关系的探讨 被引量:36
11
作者 陈再良 陈蕴博 +1 位作者 佟晓辉 吕东显 《金属热处理》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期87-93,共7页
通过对比几种典型冷作模具钢的处理工艺及其力学性能,综合分析了该类模具钢失效的3种类型,即过载失效、磨损失效和疲劳失效的形态和特征;重点探讨了高硬度冷作模具钢的表面开裂敏感性、缺口断裂性能和断口分形维数与工艺参数的关系,提... 通过对比几种典型冷作模具钢的处理工艺及其力学性能,综合分析了该类模具钢失效的3种类型,即过载失效、磨损失效和疲劳失效的形态和特征;重点探讨了高硬度冷作模具钢的表面开裂敏感性、缺口断裂性能和断口分形维数与工艺参数的关系,提出一些提高冷作模具断裂抗力、减少模具早期失效的途径。 展开更多
关键词 工艺和力学性能 冷作模具钢 失效分析 断口形态
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轧辊失效方式及其原因分析 被引量:28
12
作者 渠彬 朱世根 顾伟生 《山东冶金》 CAS 2005年第1期31-33,共3页
介绍了轧辊存在剥落、断裂、裂纹等几种失效方式,并重点分析了轧辊剥落和断裂产生的机理,为分析生产实践中轧辊失效原因和采取相应改进措施以提高轧辊使用寿命提供了依据。
关键词 轧辊 失效原因 剥落 断裂 裂纹
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扫描电镜(SEM)在失效分析中的应用 被引量:35
13
作者 石祝竹 莫煜 《装备制造技术》 2011年第11期142-144,共3页
失效分析是故障分析的重要方法,而扫描电镜为失效分析的重要手段,两者在工程领域有着广泛的应用,尤其是在断口分析中的应用。通过扫描电镜可以确定失效的形式和机理,对于确定故障的原因和制定措施起着关键作用。笔者通过工程具体的实例... 失效分析是故障分析的重要方法,而扫描电镜为失效分析的重要手段,两者在工程领域有着广泛的应用,尤其是在断口分析中的应用。通过扫描电镜可以确定失效的形式和机理,对于确定故障的原因和制定措施起着关键作用。笔者通过工程具体的实例,结合失效分析理论,应用扫描电镜的分析,针对具体工程问题分析了原因,并制定了措施,着重介绍了扫描电镜在失效分析中的应用。 展开更多
关键词 电镜扫描 失效分析 断口分析
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软弱基座型斜坡变形破坏过程研究 被引量:30
14
作者 任光明 宋彦辉 +1 位作者 聂德新 陈龙 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1510-1513,共4页
在现场调查的基础上,以黄河上游某电站库区一个下部有软弱基座、上部为硬岩构成的双层结构型斜坡中发育的大型滑坡为例,通过地质分析及数值模拟分析,揭示了该类斜坡的形成多以软弱基座的压缩变形为先导,从而引起上部岩体拉裂、弯曲变形... 在现场调查的基础上,以黄河上游某电站库区一个下部有软弱基座、上部为硬岩构成的双层结构型斜坡中发育的大型滑坡为例,通过地质分析及数值模拟分析,揭示了该类斜坡的形成多以软弱基座的压缩变形为先导,从而引起上部岩体拉裂、弯曲变形,并最终受坡体内最大剪应力带控制而形成蠕滑拉裂型滑坡的特征。 展开更多
关键词 滑坡 软弱基座型 斜坡 变形破坏 数值模拟
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陷落柱概化模式及突水力学判据 被引量:30
15
作者 尹尚先 武强 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期812-817,共6页
按照与采面或者巷道的位置关系,将陷落柱突水模式分为顶底部突水模式和侧壁突水模式2种模式,以及薄板理论子模式、剪切破坏理论子模式、厚壁筒突水子模式和压裂突水子模式等4种子模式.薄板理论子模式适用于筒盖关键层完整且厚度较小的情... 按照与采面或者巷道的位置关系,将陷落柱突水模式分为顶底部突水模式和侧壁突水模式2种模式,以及薄板理论子模式、剪切破坏理论子模式、厚壁筒突水子模式和压裂突水子模式等4种子模式.薄板理论子模式适用于筒盖关键层完整且厚度较小的情况,突水判据为极限弯矩;剪切破坏理论子模式应用条件为筒盖关键层厚度较大,突水判据为二次抛物线方程;厚壁圆筒破坏的弹性极限压力因屈服经验准则不同而有所差异,但均与岩层强度成正比;压裂突水子模式描述的是地下水通过压裂与其他固有构造导通而发生突水,临界破裂压力可以借鉴水压裂的计算公式.由突水案例的分析计算表明,突水模式及突水判据简单易行,切合实际,且有足够的准确性. 展开更多
关键词 采矿工程 陷落柱 突水模式 薄板理论 厚壁筒 剪切破坏 水压裂 理论判据
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中俄东线OD 1422 mm埋地管道的断裂控制设计 被引量:31
16
作者 张振永 张文伟 +2 位作者 周亚薇 薄国公 邹宇 《油气储运》 CAS 北大核心 2017年第9期1059-1064,共6页
中俄东线天然气管道是中国首条大口径OD 1 422 mm输气管道,途经东北严寒地区,钢级为X80、设计压力为12 MPa,其断裂控制设计是难点。结合断裂失效模式,明确了该工程断裂失效的控制原则。根据中俄东线管输天然气组份、管道壁厚、流变应力... 中俄东线天然气管道是中国首条大口径OD 1 422 mm输气管道,途经东北严寒地区,钢级为X80、设计压力为12 MPa,其断裂控制设计是难点。结合断裂失效模式,明确了该工程断裂失效的控制原则。根据中俄东线管输天然气组份、管道壁厚、流变应力、运行温度及管沟回填等参数,采用断裂力学理论及相关模型计算了钢管焊缝和热影响区的起裂韧性、钢管管体止裂韧性以及环焊缝的起裂韧性,制定了中俄管道的钢管和环焊缝韧性指标。对比工程推荐采用的指标,该断裂韧性推荐指标在符合计算需求量的基础上,均有一定的裕量,能够满足管道的断裂控制要求。同时为了确保管道吊装下沟时环焊缝安全,对管道的韧脆转变温度和下沟温度下限值提出了建议。 展开更多
关键词 中俄东线 OD 1422 MM 失效模式 断裂控制 环焊缝 起裂韧性 止裂韧性 指标
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切顶成巷条件下采空区覆岩破坏与裂隙发育特征 被引量:29
17
作者 刘红威 赵阳升 +2 位作者 REN Tingxiang 王飞 李治刚 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期77-89,共13页
为明晰切顶成巷无煤柱开采条件下采空区覆岩破坏与裂隙发育特征,综合采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法对其进行研究.研究结果表明:切顶成巷条件下,直接顶和基本顶被切断后,基本顶断裂位置转移至采空区侧,侧向块体旋转下沉... 为明晰切顶成巷无煤柱开采条件下采空区覆岩破坏与裂隙发育特征,综合采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法对其进行研究.研究结果表明:切顶成巷条件下,直接顶和基本顶被切断后,基本顶断裂位置转移至采空区侧,侧向块体旋转下沉对留巷顶板的扰动减弱.基本顶初次来压和周期来压时的破断由原来的"O-X"形转化为近似"矩形"结构.基本顶的切断使得基本顶及其控制的上覆岩层得到充分垮落,采空区垮落带的高度明显增加.切顶后,垮落带上方离层裂隙的尺寸减少甚至消失,垮落带内覆岩导气裂隙增多,垮落带上方覆岩导气裂隙减少. 展开更多
关键词 切顶成巷 覆岩破坏 裂隙发育 导气裂隙带分布
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橡胶密封件的失效分析与橡胶断口形态 被引量:29
18
作者 侯学勤 范金娟 《世界橡胶工业》 2010年第12期33-37,共5页
讨论了橡胶密封件的失效形式、失效原因及断口形态分析在失效分析中的作用。阐述了橡胶断口形态的一般特征、形成原因,探讨了老化失效对橡胶断口形态的影响。
关键词 橡胶密封件 失效分析 断口形态
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电致失效力学 被引量:17
19
作者 杨卫 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1996年第3期338-352,共15页
电致失效力学研究单调或交变电场载荷下由应力引起的失效行为,它包含了电致断裂、电致疲劳、电致迁移与电致损伤等新研究课题.本文概述了电致失效力学的领域与课题,并深入讨论了电致应变诱导断裂疲劳的机理及电迁移损伤的力电耦合过... 电致失效力学研究单调或交变电场载荷下由应力引起的失效行为,它包含了电致断裂、电致疲劳、电致迁移与电致损伤等新研究课题.本文概述了电致失效力学的领域与课题,并深入讨论了电致应变诱导断裂疲劳的机理及电迁移损伤的力电耦合过程.研究结果表明,电致失效力学可提供铁电陶瓷致动器和集成电路的若干关键设计参数.对铁电陶瓷多层共烧致动器,该分析提供其层厚、外加电场强度和交变电场循环周数.对集成电路内导线,该分析提供其允许电流密度和临界线长. 展开更多
关键词 失效力学 电致断裂 电致疲劳 电致迁移
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急倾斜特厚煤层水平分层综放开采覆岩破坏特征 被引量:27
20
作者 张玉军 高超 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第1期126-132,共7页
为确定急倾斜特厚煤层水平分层综放开采覆岩破坏高度,以梅河煤矿为试验对象,基于钻孔冲洗液漏失量观测法实测的覆岩破坏高度,与UDEC软件得出的多分层开采后的覆岩裂隙演化特征和发育高度模拟结果,回归得出了水平分层综放开采导水断裂带... 为确定急倾斜特厚煤层水平分层综放开采覆岩破坏高度,以梅河煤矿为试验对象,基于钻孔冲洗液漏失量观测法实测的覆岩破坏高度,与UDEC软件得出的多分层开采后的覆岩裂隙演化特征和发育高度模拟结果,回归得出了水平分层综放开采导水断裂带高度预计公式。结果表明:急倾斜特厚煤层水平分层综放开采覆岩破坏高度随着分层数的增加,最大高度受到明显抑制,裂高与累计采厚比明显减小;覆岩破坏最终发育形态呈明显的拱形,且偏于顶板一侧;覆岩垮落角将随着开采分层的增加而增大。基于以上分析,得出了梅河矿区急倾斜厚煤层水平分层综放开采覆岩破坏高度的预计方法。 展开更多
关键词 急倾斜特厚煤层 水平分层综放开采 覆岩破坏 裂隙演化
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